计算机组成及结构第3章ppt课件.ppt

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1、第三章运算方法和运算部件3.1数据的表示方法和转换3.2带符号数的二进制数据在机器中的表示及加减法运算3.3二进制乘法运算3.4二进制除法3.5浮点数的运算方法3.6运算部件3.7数据校验码基础知识掌握原码一位乘、除重点重点加减乘除奇偶校验码海明校验码2021/9/1613.1数据的表示方法和转换本节主要讲解机器中的数据如何表示3.1.1数值型数据的表示和转换3.1.2十进制数的编码与运算2021/9/1623.1.1数值型数据的表示和转换1、数制四种数制：二进制、八进制、十进制、十六进制表示方法：二进制（X）2、XB八进制（X）8、XO十进制（X）10、XD十六进制（

2、X）16、XH组成：二进制——0，1八进制——0~7十进制——0~9十六进制——0~9，A~F2021/9/163进位记数法N代表一个数值，整数部分m位，小数部分k位r是这个数制的基i代表位序号Di代表位序号i上的一个符号2021/9/1642、不同数制间的数据转换（1）二进制—十进制小数部分和整数部分方法不同（2）二进制—八进制三位对应一位（3）二进制—十六进制四位对应一位2021/9/1653、数据符号的表示机器中符号需要数字化，一般用0表示正号，用1表示负号。有时候正号可以省略。2021/9/1663.1.2十进制数的编码与运算1、十进制数位的编码与运算机器中用4

3、位二进制对每个十进制数位进行编码。4位二进制有16种组合，选取其中的十个。常用的方法有：8421码、余3码、格雷码还可分为：有权码：每一位上的1有唯一确定的值无权码：无法确定每一位上的1代表的值2021/9/1672021/9/168有权码无权码8421余3码格雷码00000001100001000101000001200100101001130011011000104010001110110501011000111060110100110107011110101000810001011110091001110001002021/9/169BCD码：四个二进制位的权从高

4、到低分别是8，4，2，1，数位内部满足二进制规则，数位之间满足十进制规则。例：BCD码00010000相当于十进制10，不等于（00010000）22021/9/16102、数字串在计算机内的表示与存储（1）字符形式一个字节放一个十进制数或符号位的ASCII编码值。（2）压缩的十进制数形式一个字节放两个十进制数，符号位占半个字节。2021/9/16113.2带符号数的二进制数据在机器中的表示及加减法运算机器数：计算机中带符号的二进制数称为机器数。机器数有三种表示方式：原码、反码、补码3.2.1原码、反码、补码3.2.2加减运算的溢出判断3.2.3定点数和浮点数2021

5、/9/16123.2.1原码、反码、补码(纯小数)1、原码表示法原码的定义：[X]原=X0≤X<11-X=1+

6、X

7、-1

8、X

9、Mod2-1≤X<0正数的补码等于真值；负数的补码等于真值各位取反，末位加1[X]补=2+XMod22021/9/1614补码的加、减法公式（1）同符号的两数相加或两个异号数相减[X+Y]补=[X]补+[Y]补（2）同符号的两数相

10、减或两个异号数相加[X-Y]补=[X]补+[-Y]补说明：符号位参与运算；最高位产生的进位自动丢弃2021/9/1615实现加减法电路2021/9/16163、反码表示法反码的定义：[X]反=X0≤X<12-2-n+XMod（2-2-n）-1

11、据的原码、补码和反码的相互转换（1）反码表示形式转换成原码方法：正数的原码和反码形式相同负数的符号位保持不变，数值部分各位取反（2）补码表示形式转换成原码方法：正数的原码和补码形式相同负数的符号位保持不变，数值部分各位取反，末位加12021/9/16195、整数的表示形式原码补码反码[X]原=X0≤X<2n2n-X=2n+

12、X

13、-2n

14、X

15、-2n≤X<0[X]补=X0≤X<2n(2n+1-1)+X=2n+

16、X

17、-2n